DE102014213444A1

DE102014213444A1 - Extrudierte Papiermaschinenbespannung

Info

Publication number: DE102014213444A1
Application number: DE102014213444.7A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Abraham; Anthony Morton
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2014-07-10
Filing date: 2014-07-10
Publication date: 2016-01-14
Also published as: CN106661835A; EP3167114A1; US10501889B2; DE202014011338U1; WO2016005083A1; US20170183819A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bespannung für die Verwendung in einer eine Faserstoffbahn herstellenden und/oder verarbeitenden Maschine, die sich in einer Längs- und einer Breitenrichtung erstreckt, wobei die Bespannung eine Grundstruktur hat, die bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Bespannung deren Dimensionsstabilität in der Längs- und/oder Breitenrichtung im Wesentlichen bereitstellt, wobei die Grundstruktur eine bandförmige und einstückige Gitterstruktur umfasst, welche mehrere in Breitenrichtung der Bespannung nebeneinander angeordnete erste, einen ersten Polymerwerkstoff umfassende Materialstränge hat, die sich in ihrer Länge im Wesentlichen in Längsrichtung der Bespannung erstrecken sowie mehrere nebeneinander angeordnete zweite, einen zweiten Polymerwerkstoff umfassende Materialstränge und/oder -tropfen hat, welche die ersten Materialstränge an Berührungsstellen berühren und derart miteinander verbinden, dass die ersten Materialstränge und die zweiten Materialstränge und/oder -tropfen gemeinsam die bandförmige und einstückige Gitterstruktur ausbilden, und wobei die Gitterstruktur hergestellt ist indem die ersten Materialstränge und die zweiten Materialstränge und/oder -tropfen a. durch Extrusion des ersten und zweiten Polymerwerkstoffs in flüssigem oder pastösem Zustand auf eine Ablagefläche zur Ausbildung zumindest eines Abschnitts der Gitterstruktur oder der Gitterstruktur in flüssigem oder pastösem Zustand abgelegt wurden, b. der erste und zweite Polymerwerkstoff verfestigt wurde, wodurch der zumindest eine Abschnitt der Gitterstruktur oder die Gitterstruktur von einem flüssigen oder pastösen Zustand in einen verfestigten stabilen und selbsttragenden Zustand überführt und an den Berührungspunkten eine stoffschlüssige Verbindung hergestellt wurde und der zumindest eine Abschnitt der verfestigten Gitterstruktur oder die Gitterstruktur von der Ablagefläche abgenommen wurde.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bespannung für eine eine Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahn, herstellende und/oder verarbeitende Maschine sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
Die heute bekannten Bespannungen werden in der Regel durch textile Fertigungsverfahren hergestellt, d.h. bspw. durch Verweben von Kett- und Schussfäden und/oder Vernadeln einer oder mehrerer Faservlieslagen. Die textilen Fertigungsverfahren sind zeitraubend und daher kostenintensiv. Aus diesem Grund sind in der Vergangenheit immer wieder alternative Fertigungstechnologien zur Herstellung der eingangs genannten Bespannungen vorgeschlagen worden.
So wird bspw. in der EP1567322 vorgeschlagen, eine Bespannung für eine Papier-, Karton- oder Tissuemaschine durch das sog. SDM (selective deposition modelling) herzustellen, bei dem die Bespannung Polymerlage für Polymerlage aufgebaut wird. Ein solches Fertigungsverfahren ist zwar sehr flexibel, hat aber den Nachteil, dass der lagenweise Aufbau der Bespannung zeitaufwändig ist und die damit hergestellten Bespannungen nicht die erforderliche Festigkeit für den Einsatz in einer ein Faserstoffbahn herstellenden Maschine haben.
Zur Fertigung von Bespannungen mit einer die Faserstoffbahn berührenden strukturierten Seite zur Herstellung von Tissuepapier, wird bspw. in der US6,733,833 vorgeschlagen, Materialstränge aus Polymerwerkstoff auf die Oberseite eines textilen Bandes zu extrudieren, wobei die Materialstränge dann die topographische Struktur der Oberseite der Bespannung bereitstellen. Solche extrudierten Oberflächenstrukturen lassen sich einfach und schnell herstellen, werden aber bis dato zu rein dekorativen Zwecken auf dem textilen Band erzeugt, um eine Bespannung bereitzustellen, bei der die auf dieser hergestellten Tissuepapier eine gewisse Haptik und Optik hat.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Bespannung und ein Verfahren zu deren Herstellung vorzuschlagen, die eine schnell, flexibel und kostengünstig herstellbare lastaufnehmende Grundstruktur mit Gitterstruktur hat.
Die Aufgabe wird durch ein Transportband nach dem Patentanspruch 1 und ein Verfahren zu dessen Herstellung nach Patentanspruch 12 gelöst. Nach dem ersten unabhängigen Aspekt der Erfindung wird eine Bespannung für die Verwendung in einer eine Faserstoffbahn herstellenden und/oder verarbeitenden Maschine vorgeschlagen, die sich in einer Längs- und einer Breitenrichtung erstreckt, wobei die Bespannung eine Grundstruktur hat, die bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Bespannung deren Dimensionsstabilität in der Längs- und/oder Breitenrichtung im Wesentlichen bereitstellt. Hierbei umfasst die Grundstruktur eine bandförmige und einstückige Gitterstruktur, welche mehrere in Breitenrichtung der Bespannung nebeneinander angeordnete erste, einen ersten Polymerwerkstoff umfassende Materialstränge hat, die sich in ihrer Länge im Wesentlichen in Längsrichtung der Bespannung erstrecken sowie mehrere nebeneinander angeordnete zweite, einen zweiten Polymerwerkstoff umfassende Materialstränge und/oder -tropfen, welche die ersten Materialstränge an Berührungsstellen berühren und derart miteinander verbinden, dass die ersten Materialstränge und die zweiten Materialstränge und/oder -tropfen gemeinsam die bandförmige und einstückige Gitterstruktur ausbilden. Die Gitterstruktur wurde hergestellt indem die ersten Materialstränge und die zweiten Materialstränge und/oder -tropfen

a. durch Extrusion des ersten und zweiten Polymerwerkstoffs in flüssigem Zustand auf eine Ablagefläche zur Ausbildung der bandförmigen Gitterstruktur in flüssigem oder pastösem Zustand abgelegt wurden,
b. der erste und zweite Polymerwerkstoff verfestigt wurde, wodurch die Gitterstruktur vom flüssigen oder pastösen Zustand in einen verfestigten stabilen und selbsttragenden Zustand überführt und an den Berührungspunkten eine stoffschlüssige Verbindung hergestellt wurde und
c. die verfestigte bandförmige Gitterstruktur von der Ablagefläche abgenommen wurde.

Durch die Erfindung wird eine Bespannung vorgeschlagen, bei der die Gitterstruktur der lastaufnehmenden Grundstruktur durch einen Extrusionsprozess hergestellt wurde. Eine solche durch einen Extrusionsprozess hergestellte Gitterstruktur lässt sich schnell, flexibel und kostengünstig erzeugen. Da bei einem Extrusionsprozess bei der Herstellung der Materialstränge gleichzeitig mit dem flüssigen oder pastösen Polymerwerkstoff auch Verstärkungsgarne und/oder Fasern und/oder Partikel extrudiert werden können, die dann zumindest teilweise in dem Polymerwerkstoff eingebettet sind, kann mit diesem Verfahren eine dimensionsstabile und die Zuglast in einer Bespannung aufnehmende Gitterstruktur erzeugt werden.
Nach einem zweiten unabhängigen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Bespannung für eine eine Faserstoffbahn herstellende und/oder verarbeitende Maschine vorgeschlagen, wobei die Bespannung eine Grundstruktur hat, die bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Bespannung deren Dimensionsstabilität in der Längs- und/oder Breitenrichtung im Wesentlichen bereitstellt, wobei die Grundstruktur eine bandförmige und einstückige Gitterstruktur hat und das Verfahren zur Herstellung der bandförmigen und einstückigen Gitterstruktur die folgenden Schritte umfasst:

a. Bereitstellen einer Ablagefläche mit einer ersten und zweiten Richtung,
b. Bereitstellen eines ersten und zweiten Polymerwerkstoffs in flüssigem Zustand,
c. Extrudieren des flüssigen ersten Polymerwerkstoffs mittels zumindest einer Düse derart, dass auf der Ablagefläche eine Vielzahl von in der zweiten Richtung nebeneinander angeordneten und zueinander beabstandeten ersten Materialsträngen gebildet werden, die sich in ihrer Länge jeweils im Wesentlichen in der ersten Richtung erstrecken,
d. Extrudieren des flüssigen zweiten Polymerwerkstoffs mittels zumindest einer Düse derart, dass auf der Ablagefläche eine Vielzahl von in der ersten Richtung nebeneinander angeordneten und zueinander beabstandeten zweiten Materialsträngen und/oder -tropfen gebildet werden, die die ersten Materialstränge an Berührungsstellen berühren und derart miteinander verbinden, dass die ersten Materialstränge und die zweiten Materialstränge und/oder -tropfen zusammen zumindest einen Abschnitt der Gitterstruktur bilden,
e. Überführung des zumindest einen Abschnitts der Gitterstruktur von einem flüssigen oder pastösen und instabilen Zustand in einen verfestigten und sich selbsttragenden Zustand durch 1. Verfestigen des ersten Polymerwerkstoffs, 2. Verfestigen des zweiten Polymerwerkstoffs sowie 3. Bewirken einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Polymerwerkstoff an den Berührungsstellen und
f. Abnehmen des zumindest einen Abschnitts der verfestigten bandförmigen Gitterstruktur von der Ablagefläche.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Transportbands vorgeschlagen, bei dem die lastaufnehmende Struktur eine durch einen Extrusionsprozess hergestellte Gitterstruktur umfasst. Eine solche durch einen Extrusionsprozess hergestellte Gitterstruktur lässt sich schnell, flexibel und kostengünstig herstellten. Da bei einem Extrusionsprozess bei der Herstellung der Materialstränge gleichzeitig mit dem flüssigen Polymerwerkstoff auch Verstärkungsgarne und/oder Fasern und/oder Partikel extrudiert werden können, die dann zumindest teilweise in dem Polymerwerkstoff eingebettet sind, kann mit diesem Verfahren eine dimensionsstabile und die Zuglast in einer Bespannung aufnehmende Gitterstruktur erzeugt werden.
Vorzugsweise ist insbesondere die Längsrichtung der Bespannung oder Grundstruktur die vorgesehene Maschinenrichtung und die Breitenrichtung der Bespannung oder Grundstruktur die vorgesehene Maschinenquerrichtung bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Bespannung in der Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn. Des Weiteren fallen die Längsrichtung der Bespannung und der Grundstruktur zusammen wie die Breitenrichtung der Bespannung und der Grundstruktur zusammenfallen.
Ferner ist zu bemerken, dass die Länge der jeweiligen Struktur oder der Bespannung deren jeweilige Ausdehnung in deren Längsrichtung und die Breite der jeweiligen Struktur oder Bespannung deren jeweilige Ausdehnung in deren Breitenrichtung ist.
Unter einem Materialstrang soll im Sinne der Erfindung ein Materialabschnitt verstanden werden, der eine im Vergleich zu seiner Höhe und Breite zumindest um den Faktor 100 größere Länge hat.
Unter einem Materialtropfen soll im Sinne der Erfindung ein Materialabschnitt verstanden werden, bei dem eine der Dimensionen von Höhe, Länge und Breite maximal um den Faktor 10 größer ist als die anderen der Dimensionen von Höhe, Länge und Breite.
Unter den Längskanten der betreffenden Struktur (d.h. Gitter- oder Grundstruktur) oder Bespannung sollen die Kanten verstanden werden, die sich in Längsrichtung der betreffenden Struktur oder Bespannung erstrecken und diese in der Breite begrenzen. Unter den Querkanten der betreffenden Struktur (d.h. Gitter- oder Grundstruktur) oder Bespannung sollen die Kanten verstanden werden, die sich in Querrichtung der betreffenden Struktur oder Bespannung erstrecken und diese in der Länge begrenzen.
Ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung von der Länge der Gitterstruktur die Rede, so ist damit deren Erstreckung in Längsrichtung der Grundstruktur und Bespannung zu verstehen. Ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung von der Breite der Gitterstruktur die Rede, so ist damit deren Erstreckung in Breitenrichtung der Grundstruktur und Bespannung zu verstehen.
Die Gitterstruktur im Sinne der Erfindung ist immer bandförmig, d.h. in Form eines Bandes, und einstückig, d.h. aus einem Stück die nur durch deren Zerstörung in mehrere Stücke überführt werden kann, ausgebildet. Die Bezeichnungen „Gitterstruktur“ oder „bandförmige Gitterstruktur“ oder „bandförmige und einstückige Gitterstruktur“ sind daher im Rahmen dieser Anmeldung als gleichbedeutend zu verstehen.
Selbstverständllch muss die bandförmige und einstückige Gitterstruktur nicht in ihrer ganzen Länge und Breite hergestellt sein, bevor diese von der Ablagefläche abgenommen wird. So ist es auch denkbar, dass mehrere Abschnitte der Gitterstruktur nacheinander folgend hergestellt werden, die zusammen die einstückige und bandförmige Gitterstruktur ergeben. So ist es denkbar, dass mehrmals aufeinander folgend jeweils nur ein Abschnitt der Gitterstruktur extrudiert wird, der jeweils nachfolgend verfestigt und anschließend von der Ablagefläche abgenommen wird. Denkbar ist aber auch, dass die Gitterstruktur zuerst komplett extrudiert wird, bevor diese verfestigt und von der Ablagefläche abgenommen wird. Im Rahmen der Erfindung ist die Gitterstruktur oder der Abschnitt der Gitterstruktur dann fertig hergestellt, wenn diese verfestigt und die stoffschlüssige Verbindung hergestellt ist und von der Ablagefläche genommen ist bzw. genommen werden kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die bandförmige Gitterstruktur kann hierbei mit einer Länge und/oder Breite hergestellt werden, die zumindest der Länge und/oder Breite der herzustellenden Grundstruktur entspricht als auch mit einer geringeren Länge und/oder Breite als die herzustellende Grundstruktur.
Im erstgenannten Fall kann die Gitterstruktur dann auf die Länge und/oder Breite der Grundstruktur konfektioniert werden. Ferner kann die Grundstruktur (vollständig) durch die Gitterstruktur gebildet werden und zwar bspw. dann, wenn die Gitterstruktur bspw. bereits endlos hergestellt wird. Wird die Gitterstruktur flach mit zumindest der Länge und/oder Breite der Grundstruktur hergestellt, so kann diese auf die Länge und/oder Breite der Grundstruktur konfektioniert und an zum Endlosmachen den beiden in der Längsrichtung zueinander beabstandeten Querkanten mittels einem Nahtverbindungsmittel verbunden werden.
Im zweitgenannten Fall, d.h. in dem Fall indem die Breite der bandförmigen Gitterstruktur geringer als die der herzustellenden Grundstruktur ist, kann die Grundstruktur aus der bandförmigen Gitterstruktur gebildet sein, indem die bandförmige Gitterstruktur helixartig gewickelt ist mit in Längsrichtung der Grundstruktur umlaufenden Windungen, die in Breitenrichtung fortschreiten. Alternativ dazu kann die Grundstruktur aus der bandförmigen Gitterstruktur gebildet sein, indem die Grundstruktur durch mehrere in Breitenrichtung nebeneinander geordnete Streifen der Gitterstruktur gebildet sind, die entlang ihren Längskanten miteinander verbunden sind.
Vorzugsweise sind sowohl die ersten Materialstränge als auch die zweiten Materialstränge und/oder -tropfen im Wesentlichen, d.h. zu mehr als 50-gew.% aus dem ersten bzw. zweiten Polymerwerkstoff aufgebaut. Konkret können die ersten Materialstränge zu zumindest 60-gew.%, insbesondere zumindest 80-gew.% durch den ersten Polymerwerkstoff gebildet sein. Ferner können die zweiten Materialstränge und/oder -tropfen zu zumindest 60-gew.%, insbesondere zumindest 80-gew.% durch den zweiten Polymerwerkstoff gebildet sein.
Im Hinblick auf das Herstellungsverfahren fallen vorzugsweise die erste Richtung der Ablagefläche und die Längsrichtung der herzustellenden Bespannung zusammen, wie die zweite Richtung der Ablagefläche und die Breitenrichtung der herzustellenden Bespannung zusammenfallen. Ferner entsprechen die Länge der Grundstruktur der Länge der Bespannung und die Breite der Grundstruktur der Breite der Bespannung.
Die bei dem Verfahren verwendete Ablagefläche kann bspw. durch ein Ablageband oder eine Ablagewalze bereitgestellt werden, mit einer sich zumindest abschnittsweise in der ersten Richtung erstreckenden Umfangsrichtung, welche(s) während der Extrusion in seiner Umfangsrichtung umläuft.
Eine konkrete Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der erste und zweite Polymerwerkstoff mittels der zumindest einen Düse extrudiert wird, wobei sich die zumindest eine Düse und die Ablagefläche während der Extrusion in der ersten und/oder zweiten Richtung derart relativ zueinander bewegen.
Hierbei sind verschiedene Möglichkeiten denkbar, von denen nachfolgend einige aufgezählt werden, wobei die Aufzählung nicht abschließend ist.
So ist es denkbar, dass sich das Ablageband oder die Ablagewalze in der zweiten Richtung zumindest über die vorgesehene Ausdehnung der Bespannung in deren Breitenrichtung erstreckt. In diesem Fall ist es insbesondere denkbar, dass die zumindest eine Düse bei der Extrusion in der zweiten Richtung verfahren wird. Alternativ dazu ist auch denkbar, dass sich das Ablageband oder die Ablagewalze in der zweiten Richtung nur über einen Teil der vorgesehenen Ausdehnung der Bespannung in deren Breitenrichtung erstreckt. In diesem Fall ist es insbesondere denkbar, dass die zumindest eine Düse und das Ablageband bzw. die Ablagewalze bei der Extrusion in der zweiten Richtung verfahren werden.
Konkret können zur Extrusion der ersten Materialstränge mehrere in der zweiten Richtung nebeneinander angeordnete Düsen verwendet werden, durch welche der erste Polymerwerkstoff gleichzeitig extrudiert wird.
Ferner können zur Extrusion der zweiten Materialstränge und/oder -tropfen mehrere in der ersten Richtung nebeneinander angeordnete Düsen verwendet werden, durch welche der zweite Polymerwerkstoff gleichzeitig extrudiert wird. Alternativ dazu können zur Extrusion der zweiten Materialtropfen mehrere in der zweiten Richtung nebeneinander angeordnete Düsen – diese können insbesondere dieselben Düsen sein, durch die die ersten Materialstränge erzeugt werden – verwendet werden, durch welche der zweite Polymerwerkstoff gleichzeitig extrudiert wird.
Sind mehrere Düsen vorgesehen, so sind vorzugsweise pro Zentimeter 1 bis 20, insbesondere 3 bis 8 Düsen nebeneinander angeordnet, durch welche der jeweilige Polymerwerkstoff extrudiert werden kann.
Das Verfestigen, insbesondere Vernetzen, des ersten und/oder zweiten Polymerwerkstoffs kann bspw. durch Temperatureinwirkung und/oder durch elektromagnetische Strahlung, bspw. Infrarot-Strahlung (IR-Strahlung) oder Ultraviolett-Strahlung (UV-Strahlung), und/oder durch chemische Aktivierung erfolgen.
Generell ist anzumerken, dass es mehrere Möglichkeiten der Abfolge der Verfahrensschritte gibt. Generell ist weiter anzumerken, dass immer die Verfahrensschritte a) und b) die ersten Schritte darstellen, denen dann die Schritte c) und/oder d) unmittelbar nachfolgen. Ferner ist generell anzumerken, dass der Verfahrensschritt f) vorzugsweise immer nach den Verfahrensschritten e1 bis e3) erfolgt.
So ist es bspw. denkbar, dass die Verfahrensschritte e1) bis e3) gleichzeitig erfolgen, d.h. das Verfestigen der beiden Polymerwerkstoffe und deren stoffschlüssige Verbindung erfolgen gleichzeitig.
Zur Erhöhung der Festigkeit der Verbindung zwischen den ersten Materialsträngen und den zweiten Materialsträngen und/oder -tropfen kann es sinnvoll sein, wenn diese zusätzlich zur stoffschlüssigen Verbindung auch noch formschlüssige verbunden sind. Dies kann bspw. beim Verfestigen der Polymerwerkstoffe erfolgen, indem diese ineinander gedrückt werden. Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht daher vor, dass bei Verfahrensschritt e1) und/oder e2) zusätzlich noch eine formschlüssige Verbindung zwischen den ersten Materialsträngen und den zweiten Materialsträngen und/oder -tropfen an den Berührungsstellen erfolgt.
Es sind weitere Möglichkeiten der Verfahrensführung denkbar, so ist es bspw. denkbar, dass zuerst die Verfahrensschritte c) und d) und danach die Verfahrensschritten e) und f) durchgeführt werden (Bem.: e) umfasst die Verfahrensschritte e1) bis e3)). Alternativ dazu ist denkbar, dass nach dem Verfahrensschritt c) der Verfahrensschritt e1), dann der Verfahrensschritt d) und nach diesem der Verfahrensschritt e2) durchgeführt wird.
Um die in der Maschine auftretenden Zugkräfte bei reduzierter Längung der Gitterstruktur aufnehmen zu können, sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass sich die ersten Materialstränge in ihrer Länge geradlinig erstrecken. Ferner kann es in diesem Zusammenhang sinnvoll sein, wenn sich die ersten Materialstränge in einem Winkel von maximal 15°, insbesondere maximal 10°, schräg zur Längsrichtung der Bespannung bzw. Grundstruktur erstrecken.
Abhängig von den konkreten Anforderungen an die erfindungsgemäße Bespannung kann der Abstand (= Freiraum) zwischen zwei benachbarten ersten Materialsträngen unterschiedlich sein. Denkbar ist in diesem Zusammenhang insbesondere, dass zwei benachbarte erste Materialstränge in der Breitenrichtung 0,1 bis 20 Millimeter, bevorzugt weniger als 10 Millimeter, besonders weniger als 5 Millimeter zueinander beabstandet sind. Die ersten Materialstränge und/oder die zweiten Materialstränge und/oder -tropfen können insbesondere eine Höhe von 0,1 bis 5 Millimeter, insbesondere 0,5 bis 2,0 Millimetern haben.
Ferner können sich zwischen zwei benachbarten ersten Materialsträngen ein zweiter Materialstrang oder mehrere zweite Materialstränge und/oder -tropfen erstrecken. Konkret kann bspw. zwischen jeweils zwei benachbarten ersten Materialsträngen ein zweiter Materialstrang verlaufen, der einem Zick-Zack Muster oder einem Schlangenlinien Muster folgend, abwechselnd zwischen den beiden ersten Materialsträngen hin- und herlaufend in Längsrichtung der Bespannung fortschreitet und mit den beiden ersten Materialabschnitten an Berührungsstellen stoffschlüssig verbunden ist. Ferner ist es auch denkbar, dass zwischen jeweils zwei benachbarten ersten Materialsträngen mehrere zweite Materialstränge und/oder -tropfen verlaufen, die in Längsrichtung der Bespannung nebeneinander angeordnet sind und sich in ihrer Länge jeweils vom einen zum anderen der beiden ersten Materialstränge erstrecken.
Zur Herstellung eines Zick-Zack Musters oder eines Schlagenlinien Musters ist es bspw. denkbar, dass während der zweite Polymerwerkstoff extrudiert wird, die zumindest eine Düse in der zweiten Richtung hin und her oszilliert und das Ablageband oder die Ablagewalze in der Umfangsrichtung umläuft.
Die zweiten Materialstränge und/oder -tropfen können sich hierbei zwischen den ersten Materialsträngen erstrecken ohne diese zu kreuzen. Hierzu ist es bei der Herstellung der Gitterstruktur notwendig, dass die zweiten Materialstränge und/oder -tropfen zwischen die ersten Materialstränge abgelegt werden.
Denkbar ist auch, dass die zweiten Materialstränge zwischen ersten Materialsträngen erstrecken und diese kreuzen. Hierzu ist es bei der Herstellung der Gitterstruktur notwendig, dass die zweiten Materialstränge die ersten Materialstränge kreuzend auf der Ablagefläche abgelegt werden. Im zuletzt genannten Fall, können sich die zweiten Materialstränge in ihrer Länge in Breitenrichtung der Bespannung auch über mehr als zwei erste Materialstränge erstrecken.
Denkbar ist ferner, dass sich zwischen zwei benachbarten ersten Materialsträngen ein oder mehrere zweite Materialstränge und/oder -tropfen erstrecken.
Die sich zwischen den ersten Materialsträngen erstreckenden zweiten Materialstränge können mit ihrer Längsrichtung zur Längsrichtung der ersten Materialstränge einen rechten Winkel einschließen.
Ferner können die ersten und/oder zweiten Materialstränge eine rechteckige oder runde Querschnittsform haben.
Insbesondere von Vorteil ist es, wenn der erste und/oder zweite Polymerwerkstoff durch PET und/oder PU und/oder Silikon und/oder PA und/oder PPS und/oder PEEK gebildet ist. Die vorgenannten Materialien lassen sich einfach extrudieren und stellen für den Einsatz in Bespannungen gute Eigenschaften im Hinblick auf Abriebbeständigkeit, Hydrolysebeständigkeit, Elastizität und dgl. bereit.
Abhängig von der konkreten Anwendung der Bespannung ist es denkbar, dass der erste und zweite Polymerwerkstoff derselbe Polymerwerkstoff ist oder dass der erste und zweite Polymerwerkstoff unterschiedliche Polymerwerkstoffe sind.
Zur Erhöhung der Stabilität in Längsrichtung der Bespannung kann es insbesondere sinnvoll sein, wenn die ersten Materialstränge zumindest ein Garn und/oder zumindest einen faserförmigen und/oder partikelförmigen Füllstoff umfassen, welcher bzw. welche zumindest abschnittweise in dem ersten Polymerwerkstoff eingebettet ist bzw. sind.
Zur Herstellung einer solchen Verstärkung mit Garn ist es bspw. denkbar, der jeweilige erste Materialstrang hergestellt ist, indem jeweils das zumindest eine Garn in festem Zustand zusammen mit dem ersten Polymerwerkstoff in flüssigem oder pastösen Zustand durch eine der zumindest einen Düse extrudiert wird. Der faser- und/oder partikelförmige Füllstoff kann ferner in die zu extrudierende Masse des flüssigen ersten Polymerwerkstoffs gegeben und in diese untergemengt werden.
Zur Erhöhung der Stabilität in Breitenrichtung der Bespannung kann es insbesondere sinnvoll sein, wenn die zweiten Materialstränge zumindest ein Garn und/oder zumindest einen faserförmigen und/oder partikelförmigen Füllstoff umfassen, welcher bzw. welche zumindest abschnittweise in dem ersten Polymerwerkstoff eingebettet ist bzw. sind. Alternativ oder zusätzlich kann es sinnvoll sein, wenn die alternativ oder zusätzlich zu den zweiten Materialsträngen vorhandenen zweiten Materialtropfen zumindest einen faserförmigen und/oder partikelförmigen Füllstoff umfassen, welcher bzw. welche zumindest abschnittweise in dem ersten Polymerwerkstoff eingebettet ist bzw. sind.
Analog zu den Ausführungen der Herstellung der verstärkten ersten Materialstränge können die zweiten Materialstränge und/oder -tropfen hergestellt werden.
Unter einem Garn soll vorliegend ein linienförmiges textiles Gebilde verstanden werden, dessen Länge minimal 30 Zentimeter ist. Unter einem faserförmigen Füllstoff soll vorliegend ein linienförmiges textiles Gebilde verstanden werden, dessen Länge maximal 10 Zentimeter, insbesondere maximal 2 Zentimeter ist.
Vorzugsweise ist das zumindest eine Garn durch zumindest ein verstrecktes Monofilament oder Multifilament gebildet. Denkbar ist insbesondere, dass das zumindest eine Garn ein Polymerwerkstoff, wie bspw. PE, PET, PA, PPS, PEEK oder Glas oder Karbon oder Aramid oder eine Kombination davon umfasst oder daraus gebildet ist. Der faserförmige oder partikelförmige Füllstoff können ebenfalls die oben genannten Materialien umfassen oder daraus gebildet sein.
Die Gitterstruktur kann bspw. in Längsrichtung der Bespannung offen ausgebildet sein, mit – in Längsrichtung der Gitterstruktur betrachtet – einer einendseitigen und einer anderendseitigen Querkante. Bei einer solchen Gitterstruktur erstreckt sich bspw. jeder erste Materialstrang in seiner Länge über die Länge der Gitterstruktur und die Grundstruktur weist zusätzlich zur Gitterstruktur ein Nahtverbindungsmittel auf, durch welches die Grundstruktur endlos machbar ist, indem die beiden Querkanten zusammengeführt und mittels dem Nahtverbindungsmittel miteinander verbunden werden. Das Nahtverbindungsmittel kann in diesem Fall bspw. in der Art wie in der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2013 215 779.7 beschrieben ausgeführt sein. Selbstverständlich sind aber auch andere Möglichkeiten der Ausbildung des Nahtelements denkbar.
Bei der Herstellung der Gitterstruktur ist es denkbar, dass die ersten Materialstränge gleichzeitig auf der vorgesehenen Breite der Gitterstruktur extrudiert werden. Alternativ dazu ist es denkbar, dass die ersten Materialstränge gleichzeitig nur auf einem Teil der vorgesehenen Breite der Gitterstruktur extrudiert werden. Vorzugsweise ist insbesondere vorgesehen, dass jeweils nur ein Abschnitt der Gitterstruktur, bezogen auf die vorgesehene Breite und/oder Länge der herzustellenden Gitterstruktur extrudiert oder extrudiert, verfestigt und stoffschlüssig verbunden wird, bevor ein sich daran anschließender anderer Abschnitt der Gitterstruktur extrudiert oder extrudiert, verfestigt und stoffschlüssig verbunden wird.
Alternativ dazu ist es denkbar, dass die ersten und die zweiten Materialstränge unter Bildung des zumindest einen Abschnitts der Gitterstruktur auf das Ablageband oder die Ablagewalze abgelegt und frühestens nach Vollendung eines Umlaufs des Ablagebands oder einer Umdrehung der Ablagewalze wieder von diesem/dieser abgenommen werden. Hierdurch lässt sich die Gitterstruktur als Endlosband produzieren.
Zur Herstellung der Gitterstruktur ist es denkbar, dass die ersten und die zweiten Materialstränge unter Bildung des zumindest einen Abschnitts der Gitterstruktur auf das Ablageband oder die -walze abgelegt und vor Vollendung eines Umlaufs des Ablagebands oder einer Umdrehung der -walze wieder von diesem/dieser abgenommen werden.
Die Gitterstruktur kann nach der Abnahme von dem Ablageband oder -walze auf einer Rolle aufgewickelt werden. Eine solche als Rollenware vorliegende Gitterstrukturkann nachfolgend auf die gewünschte Länge und/oder Breite konfektioniert werden und nachfolgend weiter verarbeitet werden.
Die zumindest eine bandförmige Gitterstruktur kann mit einer Länge und/oder Breite hergestellt sein, die zumindest der Länge und/oder Breite der herzustellenden Grundstruktur entspricht. Die zumindest eine bandförmige Gitterstruktur kann aber auch mit einer geringeren Länge und/oder Breite als die herzustellende Grundstruktur hergestellt sein.
In einem Fall in dem die Gitterstruktur bspw. eine größere Länge und/oder Breite als die herzustellende Grundstruktur hat, kann die Gitterstruktur auf die Länge und/oder Breite der Grundstruktur konfektioniert werden.
Die Gitterstruktur kann bspw. endlos hergestellt bzw. ausgebildet sein, mit einer Länge und Breite die der Länge und Breite der Grundstruktur entspricht. In diesen Fall sind verschiedene Möglichkeiten denkbar.
So ist es in diesem Zusammenhang bspw. denkbar, dass jeder erste Materialstrang in seiner Länge helixförmig verläuft und Windungen ausbildet, die in Längsrichtung der Bespannung umlaufen und in Breitenrichtung der Bespannung fortschreiten. Zur Herstellung der Helixstruktur ist es bspw. denkbar, dass während der erste Polymerwerkstoff extrudiert wird, sich die zumindest eine Düse in der zweiten Richtung bewegt und das Ablageband oder die Ablagewalze mehrmals umläuft, so dass die ersten Materialstränge zusammen eine helixförmige Struktur bilden, mit in Umfangsrichtung des Ablagebands oder der Ablagewalze verlaufenden und in der zweiten Richtung bzw. Breitenrichtung fortschreitenden Windungen.
Ferner ist es bspw. denkbar, dass jeder erste Materialstrang in seiner Länge eine in Längsrichtung der Bespannung geschlossen umlaufende Schlaufe bildet und die einzelnen Schlaufen in Breitenrichtung der Bespannung nebeneinander angeordnet sind. Zur Herstellung einer solchen Struktur ist es bspw. denkbar, dass die ersten Materialstränge auf das Ablageband oder die Ablagewalze derart abgelegt werden, dass jeder erste Materialstrang eine in Umfangsrichtung des Ablagebands oder der Ablagewalze geschlossen umlaufende Schlaufe bildet, wobei die einzelnen Schlaufen in der zweiten Richtung nebeneinander angeordnet sind. Hierzu wird während der Herstellung jedes ersten Materialstrangs die zumindest eine Düse und das Ablageband bzw. die Ablagewalze in der Breitenrichtung relativ zueinander nicht bewegt, während das Ablageband bzw. die Ablagewalze in der Umfangsrichtung zumindest einmal umläuft.
Wird die Gitterstruktur flach mit zumindest der Länge und/oder Breite der Grundstruktur hergestellt, so kann diese nachfolgend auf die Länge und/oder Breite der Grundstruktur konfektioniert werden und zum Endlosmachen die beiden in der Längsrichtung zueinander beabstandeten Querkanten zusammengeführt und die Querkanten mittels einem Nahtverbindungsmittel verbunden werden. In diesem Fall liegt die Gitterstruktur bspw. als Rollenware vor.
Ist die Gitterstruktur bspw. mit geringerer Breite als die Grundstruktur hergestellt, so liegt diese in der Regel als Rollenware vor. Zur Ausbildung der Grundstruktur sind in diesen Fall verschiedene Möglichkeiten denkbar.
Ist die Breite der bandförmigen Gitterstruktur geringer als die der herzustellenden Grundstruktur, so kann die bandförmige Gitterstruktur helixartig gewickelt sein, mit in Längsrichtung der Grundstruktur umlaufenden Windungen, die in Breitenrichtung der Grundstruktur fortschreiten.
Alternativ dazu kann die Grundstruktur mehrere in Breitenrichtung der Grundstruktur nebeneinander geordnete Streifen der bandförmigen Gitterstruktur umfassen oder daraus gebildet sein. Hierzu werden bspw. in einem ersten Schritt mehrere bandförmige Streifen der Gitterstruktur bereitgestellt, deren Länge der Länge oder im Wesentlichen der Länge der herzustellenden Grundstruktur entspricht. In einem zweiten Schritt werden diese Streifen dann entlang deren Längskanten aneinander gelegt und miteinander verbunden.
In einem weiteren Schritt werden dann die beiden Querkanten der im vorherigen Schritt erzeugten Struktur zusammengeführt und direkt oder mittels eines Nahtverbindungsmittels miteinander verbunden,
Die Gitterstruktur kann aber auch als endlose Schlaufe mit geringerer Breite als die Grundstruktur hergestellt sein. In diesem Fall liegt die Gitterstruktur nicht als Rollenware vor. In diesem Zusammenhang ist bspw. denkbar, dass die Grundstruktur mehrere endlose Schlaufen der bandförmigen Gitterstruktur umfasst oder daraus gebildet ist, die in Breitenrichtung der Grundstruktur nebeneinander geordnet sind. Hierzu werden bspw. die endlosen Schlaufen der bandförmigen Gitterstruktur entlang deren Längskanten aneinander gelegt und miteinander verbunden.
Ferner kann die Grundstruktur durch die Gitterstruktur gebildet sein. Dies ist bspw. dann der Fall, wenn die Grundstruktur durch eine helixartig gewickelte Gitterstruktur gebildet ist.
Konkret kann die Bespannung im Wesentlichen durch die Grundstruktur gebildet sein. Der Begriff „im Wesentlichen“ soll hier zum Ausdruck bringen, dass die Bespannung keine weiteren Lagen hat, die auf der Oberseite und/oder Unterseite der Gitterstruktur angeordnet sind. Dies bedeutet, dass bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Transportbands die Oberseite der Gitterstruktur die mit der Faserstoffbahn in Kontakt bringbare Papierseite bereitstellt und die Unterseite der Gitterstruktur die mit der Maschine in Kontakt bringbare Maschinenseite. Weitere Komponenten, wie bspw. ein Nahtverbindungsmittel, bspw. in Form zweier Nahtspiralen und eines Verbindungssteckdrahts, oder dgl. kann das Transportband umfassen.
Konkret kann das Transportband bspw. ein Trockensieb oder ein Formiersieb für eine Papier-, Karton- oder Tissuemaschine sein.
Alternativ zum oben Gesagten kann die Bespannung die Grundstruktur sowie zumindest eine Lage aus Faservlies und/oder Schaumstoff umfassen. In diesem Fall wird das Transportband nicht im Wesentlichen durch die Grundstruktur bereitgestellt, sondern hat zusätzlich zur Grundstruktur noch zumindest eine Faservlies- und/oder Schaumstofflage die auf der Ober- und auf der Unterseite der Gitterstruktur angeordnet ist. In diesem Fall kann die Bespannung bspw. ein Pressfilz für eine Papier-, Karton- oder Tissuemaschine sein.
Der Erfindung wird nachfolgend anhand von schematischen Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen die
1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen Bespannung,
2 eine erste Ausführungsform eines Teilaspekts zur Herstellung einer Gitterstruktur oder eines Teils davon,
3 eine zweite Ausführungsform eines Teilaspekts zur Herstellung einer Gitterstruktur oder eines Teils davon,
4 eine dritte Ausführungsform eines Teilaspekts zur Herstellung einer Gitterstruktur oder eines Teils davon,
5 verschiedene Ausgestaltungen der Gitterstruktur der erfindungsgemäßen Bespannung in Draufsicht und
6 verschiedene Ausgestaltungen der Querschnittsform der Gitterstruktur der erfindungsgemäßen Bespannung.
Die 1 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen Bespannung
An einer ersten, in der 1a gezeigten, Bearbeitungsstation wird eine Gitterstruktur 100 durch ein die folgenden Schritte umfassendes Verfahren hergestellt. Die in der 1a gezeigte Arbeitsstation zum Extrudieren der Gitterstruktur 100 ist in der 2 in Draufsicht dargestellt.
Es wird eine vorliegend durch ein Ablageband 1 gebildete Ablagefläche bereitgestellt, die eine Ausdehnung in einer ersten und einer zweiten Richtung hat, wobei sich vorliegend die Umfangsrichtung des Ablagebands 1 abschnittsweise in die erste Richtung und die zweite im Wesentlichen in Breitenrichtung CD der herzustellenden Gitterstruktur erstreckt. Das Ablageband 1 ist um eine durch zwei zueinander beabstandete Rollen 3, 4 gebildete Rollenanordnung geführt.
Die erste Richtung erstreckt sich im Wesentlichen in Längsrichtung MD der herzustellenden Gitterstruktur 100.
Es wird ein erster und ein zweiter Polymerwerkstoff in flüssigem oder pastösem Zustand bereitgestellt, welches mittels einer eine Vielzahl von Düsen 2a, 2b umfassenden Extrusionsvorrichtung 2 auf das Ablageband 1 extrudiert werden kann.
Vorliegend handelt es sich bei dem ersten und dem zweiten Polymerwerkstoff um denselben Polymerwerkstoff, nämlich um Polyurethan.
Die Extrusionsvorrichtung 2 kann hierbei mehrere in der zweiten Richtung nebeneinander angeordnete erste Düsen 2a sowie mehrere in der zweiten Richtung nebeneinander angeordnete zweite Düsen 2b umfassen.
Mittels den ersten Düsen 2a wird der erste Polymerwerkstoff in flüssigem Zustand derart auf das Ablageband 1 extrudiert, dass auf der Ablagefläche 1 eine Vielzahl von in der zweiten Richtung nebeneinander angeordneten und zueinander beabstandeten ersten Materialsträngen 101 gebildet werden, die sich in ihrer Länge jeweils im Wesentlichen in der ersten Richtung MD erstrecken.
Mittels den zweiten Düsen 2b wird der zweite Polymerwerkstoff derart extrudiert, dass auf der Ablagefläche 1 eine Vielzahl von zueinander beabstandeten zweiten Materialsträngen 102 gebildet werden, die die ersten Materialstränge 101 an Berührungsstellen berühren und derart miteinander verbinden, dass die ersten Materialstränge 101 und die zweiten Materialstränge 102 zusammen die Gitterstruktur 100 bilden.
Beim Extrusionsprozess werden die beiden Polymerwerkstoffe mittels der Düsen 2a, 2b extrudiert, wobei sich die ersten und/oder zweiten Düsen 2a, 2b und die Ablagefläche 1 während der Extrusion in der ersten und/oder zweiten Richtung relativ zueinander bewegen. Dies erfolgt, indem das Ablageband 1 einerseits während der Extrusion in seiner Umfangsrichtung umläuft und die ersten Düsen 2a sich nicht bewegen, hierdurch werden die sich in der ersten Richtung MD erstreckenden ersten Materialstränge 101 gebildet, sowie indem das Ablageband 1 einerseits während der Extrusion in seiner Umfangsrichtung umläuft und die zweiten Düsen 2b sich in der zweiten Richtung CD hin und her oszillierend bewegen, wodurch die in zick-zack Linien zwischen den ersten Materialsträngen 101 erstreckenden zweiten Materialstränge 102 erzeugt werden, welche die ersten Materialstränge 101 nicht kreuzen.
Vorliegend erstrecken sich die zweiten Materialstränge 102 in zick-zack Linien zwischen den ersten Materialsträngen 101, wobei die zweiten Materialstränge 102 die ersten Materialstränge nicht kreuzen. Vorliegend werden die ersten und die zweiten Materialstränge 101, 102 gleichzeitig auf dem Ablageband 1 aufgebracht.
Des Weiteren werden die ersten und zweiten Materialstränge 101, 102 gleichzeitig auf der vorgesehenen Breite der Gitterstruktur 100 extrudiert, wobei die Breite der Gitterstruktur 100 kleiner als die Breite der herzustellenden Grundstruktur 104 ist.
Der jeweilige erste Materialstrang 101 wird vorliegend hergestellt, indem jeweils zumindest eine Garn in festem Zustand zusammen mit dem ersten Polymerwerkstoff in flüssigen Zustand durch eine der Düsen extrudiert wird. Im Ergebnis werden erste Materialstränge 101 gebildet, die jeweils zumindest ein Garn umfassen, wobei das zumindest eine Garn des jeweiligen Materialstrangs zumindest abschnittweise zumindest teilweise, insbesondere auf seiner gesamten Länge von dem ersten Polymerwerkstoff ummantelt ist. Das zumindest eine Garn kann hierbei zumindest ein verstrecktes Monofilament oder ein Multifilament enthalten oder dadurch bereitgestellt sein.
Nach dem Extrusionsprozess wird der in noch flüssigen oder pastösen und daher instabilen Zustand vorliegende Abschnitt der Gitterstruktur 100 mittels einer Verfestigungseinrichtung 5 in einen verfestigten und sich selbsttragenden Zustand überführt durch Verfestigen des ersten und zweiten Polymerwerkstoffs und Bewirken einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen den ersten und zweiten Polymerwerkstoffen an den Berührungsstellen. Das Verfestigen des ersten und zweiten Polymerwerkstoffs kann hierbei durch Temperatureinwirkung und/oder durch elektromagnetische Strahlung und/oder durch chemische Aktivierung bewirkt werden. Hierbei kann das Verfestigen der beiden Polymerwerkstoffe und deren stoffschlüssige Verbindung an den Berührungsstellen gleichzeitig erfolgen.
Nach der Verfestigung des Abschnitts der Gitterstruktur 100 wird dieser von dem Ablageband 1 abgenommen und einer Rolle 6 zugeführt und auf dieser aufgewickelt. Durch den vorliegend beschriebenen Prozess wird die Gitterstruktur als Rollenware hergestellt.
Die Gitterstruktur 100 hat vorliegend eine Breite, die geringer als die Breite der herzustellenden Grundstruktur 104 ist. Aus diesem Grund wird in den in den 1b und 1c gezeigten Bearbeitungsschritten die erzeugte und als Rollenware vorliegende Gitterstruktur 100 zur Grundstruktur 104 weiterverarbeitet. Hierzu wird die Gitterstruktur 100 mit einer Schneideinheit 7 zuerst auf Länge konfektioniert (siehe 1b) und anschließend die daraus erhaltenden Streifen in Breitenrichtung der herzustellenden Grundstruktur 104 entlang deren Längskanten nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden. Dadurch entsteht ein aus mehreren Streifen der Gitterstruktur 100 zusammengesetztes flach ausgebildetes Zwischenprodukt mit einer ein- und einer anderendseitigen Querkante 105, 106. Zur Ausbildung der Grundstruktur 104 wird an den beiden Querkanten ein die Nahtverbindungselemente 107a, 107b umfassendes Nahtverbindungsmittel 107 angeordnet. Zum Endlosmachen der Grundstruktur 104 werden die beiden Querkanten 105, 106 zusammengeführt und mittels dem Nahtverbindungsmittel 107 107 miteinander verbunden wie dies in 1d gezeigt ist.
Bei dem in der 3 gezeigten Extrusions- und nachfolgenden Verfestigungsprozess wird ebenfalls eine Gitterstruktur 100 erzeugt, deren Breite, geringer ist als die Breite der herzustellenden Grundstruktur 104. Zur Herstellung der Grundstruktur 104 mit der gewünschten Breite und Länge wird hierzu unmittelbar im Anschluss an die Erzeugung der Gitterstruktur 100, die Gitterstruktur 100 helixartig um zwei zueinander beabstandete Walzen 8, 9 gewickelt, mit in Umfangsrichtung MD der Grundstruktur 104 umlaufenden und in Breitenrichtung CD des Grundstruktur 104 fortschreitenden Windungen.
Zur Herstellung der Gitterstruktur 100 der 3 wird, wie beim Ausführungsbeispiel der 2, ein erster und ein zweiter Polymerwerkstoff in flüssigem oder pastösem Zustand bereitgestellt, welches mittels einer eine Vielzahl von Düsen 2a, 2b umfassenden Extrusionsvorrichtung 2 auf das Ablageband 1 extrudiert wird.
Vorliegend umfasst die Extrusionsvorrichtung 2 mehrere in der zweiten Richtung CD nebeneinander angeordnete erste Düsen 2a sowie mehrere in der ersten Richtung MD nebeneinander angeordnete zweite Düsen 2b.
Mittels den ersten Düsen 2a wird der erste Polymerwerkstoff in flüssigem Zustand derart auf das Ablageband 1 extrudiert, dass auf der Ablagefläche 1 eine Vielzahl von in der zweiten Richtung nebeneinander angeordneten und zueinander beabstandeten ersten Materialsträngen 101 gebildet werden, die sich in ihrer Länge jeweils im Wesentlichen in der ersten Richtung MD erstrecken.
Mittels den zweiten Düsen 2b wird der zweite Polymerwerkstoff derart extrudiert, dass auf der Ablagefläche 1 eine Vielzahl von zueinander in der ersten Richtung beabstandeten zweiten Materialsträngen 102 gebildet werden, die die ersten Materialstränge 101 an Berührungsstellen berühren und überkreuzen und derart miteinander verbinden, dass die ersten Materialstränge 101 und die zweiten Materialstränge 102 zusammen die Gitterstruktur 100 bilden.
Bei Extrusionsprozess werden die beiden Polymerwerkstoffe mittels der Düsen 2a, 2b extrudiert, wobei sich die ersten und/oder zweiten Düsen 2a, 2b und die Ablagefläche 1 während der Extrusion in der ersten und/oder zweiten Richtung relativ zueinander bewegen. Dies erfolgt, indem das Ablageband 1 einerseits während der Extrusion in seiner Umfangsrichtung umläuft und die ersten Düsen 2a sich nicht bewegen, hierdurch werden die sich in der ersten Richtung MD erstreckenden ersten Materialstränge 101 gebildet, sowie indem das Ablageband 1 einerseits während der Extrusion in seiner Umfangsrichtung umläuft und die zweiten Düsen 2b sich in der zweiten Richtung CD auf der vorgesehenen Breite der herzustellenden Gitterstruktur 100 von links nach rechts bewegen, wodurch die in CD verlaufenden zweiten Materialstränge 102 erzeugt werden, welche die ersten Materialstränge 101 kreuzen.
Des Weiteren werden die ersten und zweiten Materialstränge 101, 102 gleichzeitig auf der vorgesehenen Breite der Gitterstruktur 100 extrudiert, wobei die Breite der Gitterstruktur 100 kleiner als die Breite der herzustellenden Grundstruktur 104 ist.
Bei dem in der 4 gezeigten Extrusions- und nachfolgenden Verfestigungsprozess wird eine Gitterstruktur 100 erzeugt, deren Breite gleich ist wie die Breite der herzustellenden Grundstruktur 104.
Des Weiteren werden die ersten und zweiten Materialstränge 101, 102 gleichzeitig auf nur einem Teil der vorgesehenen Breite der Gitterstruktur 100 extrudiert.
Hierzu wird die Gitterstruktur 100 auf einer durch ein Ablageband 1 gebildeten Ablagefläche helixartig extrudiert und nachfolgend verfestigt, bis eine Gitterstruktur 100 mit der Breite und Länge der Grundstruktur 104 erzeugt ist, bevor die Gitterstruktur 100 von dem Ablageband 1 abgenommen wird. Während der erste Polymerwerkstoff extrudiert wird, bewegt sich die ersten Düsen 2a in der zweiten Richtung CD entweder nur von links nach rechts oder nur von rechts nach links, d.h. ohne Oszillation, während das Ablageband 1 mehrmals in Umfangrichtung MD umläuft, so dass die ersten Materialstränge 101 zusammen eine helixförmige Struktur bilden, mit in Umfangsrichtung des Ablagebands 1 verlaufenden und in der zweiten Richtung CD fortschreitenden Windungen.
Die 5 zeigt in Draufsicht verschiedene Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Gitterstrukturen 100.
Die Gitterstruktur 100 der 5a ist durch erste Materialstränge 101 und mit diesen verbundenen zweiten Materialtropfen 103 gebildet, welche sich zwischen den ersten Materialsträngen 101 erstrecken, diese aber nicht kreuzen.
Die Gitterstruktur 100 der 5b ist durch erste Materialstränge 101 und mit diesen verbundenen zweiten Materialsträngen 102 gebildet, welche sich in zick-zack Linien zwischen den ersten Materialsträngen 101 erstrecken, diese aber nicht kreuzen.
Die Gitterstruktur 100 der 5c ist durch erste Materialstränge 101 und mit diesen verbundenen zweiten Materialsträngen 102 gebildet, welche sich senkrecht zu den ersten Materialsträngen 101 und zwischen diesen erstrecken, diese aber nicht kreuzen.
Die Gitterstruktur 100 der 5d ist durch erste Materialstränge 101 und mit diesen verbundenen zweiten Materialsträngen 102 gebildet, welche sich kreisförmig zwischen den ersten Materialsträngen 101 erstrecken, diese aber nicht kreuzen.
Die 6a zeigt Ausgestaltungen der Querschnittsform der ersten Materialstränge 101 der Gitterstruktur 100 der erfindungsgemäßen Bespannung. Der in der 6a gezeigte erste Materialstrang 101 hat eine kreisrunde Querschnittsform mit einem Monofilamentgarn 105, welches vollständig in den ersten Polymerwerkstoff 106 eingebettet ist. Der in der 6b gezeigte erste Materialstrang 101 hat eine rechteckige Querschnittsform mit einem Monofilamentgarn 105, welches vollständig in den ersten Polymerwerkstoff 106 eingebettet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1567322 [0003]
US 6733833 [0004]
DE 102013215779 [0053]

Claims

Bespannung für die Verwendung in einer eine Faserstoffbahn herstellenden und/oder verarbeitenden Maschine, die sich in einer Längs- und einer Breitenrichtung erstreckt, wobei die Bespannung eine Grundstruktur hat, die bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Bespannung deren Dimensionsstabilität in der Längs- und/oder Breitenrichtung im Wesentlichen bereitstellt, wobei die Grundstruktur eine bandförmige und einstückige Gitterstruktur umfasst, welche mehrere in Breitenrichtung der Bespannung nebeneinander angeordnete erste, einen ersten Polymerwerkstoff umfassende Materialstränge hat, die sich in ihrer Länge im Wesentlichen in Längsrichtung der Bespannung erstrecken sowie mehrere nebeneinander angeordnete zweite, einen zweiten Polymerwerkstoff umfassende Materialstränge und/oder -tropfen hat, welche die ersten Materialstränge an Berührungsstellen berühren und derart miteinander verbinden, dass die ersten Materialstränge und die zweiten Materialstränge und/oder -tropfen gemeinsam die bandförmige und einstückige Gitterstruktur ausbilden, und wobei die Gitterstruktur hergestellt ist indem die ersten Materialstränge und die zweiten Materialstränge und/oder -tropfen a. durch Extrusion des ersten und zweiten Polymerwerkstoffs in flüssigem oder pastösem Zustand auf eine Ablagefläche zur Ausbildung zumindest eines Abschnitts der Gitterstruktur oder der Gitterstruktur in flüssigem oder pastösem Zustand abgelegt wurden, b. der erste und zweite Polymerwerkstoff verfestigt wurde, wodurch der zumindest eine Abschnitt der Gitterstruktur oder die Gitterstruktur von einem flüssigen oder pastösen Zustand in einen verfestigten stabilen und selbsttragenden Zustand überführt und an den Berührungspunkten eine stoffschlüssige Verbindung hergestellt wurde und c. der zumindest eine Abschnitt der verfestigten Gitterstruktur oder die Gitterstruktur von der Ablagefläche abgenommen wurde.
Bespannung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Materialstränge zu zumindest 60-gew.%, insbesondere zumindest 80-gew.% durch den ersten Polymerwerkstoff gebildet sind und/oder dass die zweiten Materialstränge und/oder -tropfen zu zumindest 60-gew.%, insbesondere zumindest 80-gew.% durch den zweiten Polymerwerkstoff gebildet sind.
Bespannung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die ersten Materialstränge in ihrer Länge geradlinig erstrecken.
Bespannung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstruktur in Längsrichtung der Bespannung endlos geschlossen ausgebildet ist, wobei jeder erste Materialstrang in seiner Länge helixförmig verläuft, mit in Längsrichtung der Grundstruktur umlaufenden und in Breitenrichtung der Grundstruktur fortschreitenden Windungen.
Bespannung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstruktur in Längsrichtung der Bespannung endlos geschlossen ausgebildet ist, wobei jeder erste Materialstrang in seiner Länge eine in Längsrichtung der Bespannung geschlossen umlaufende Schlaufe bildet und die einzelnen Schlaufen in Breitenrichtung der Grundstruktur nebeneinander angeordnet sind.
Bespannung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundstruktur in Längsrichtung der Bespannung offen ausgebildet ist, mit einer einendseitigen und einer anderendseitigen Querkante, wobei sich jeder erste Materialstrang in seiner Länge über die Länge der Grundstruktur erstreckt und wobei die Grundstruktur zusätzlich zur Gitterstruktur ein Nahtverbindungsmittel umfasst, durch welches die Grundstruktur endlosmachbar ist, indem die beiden Querkanten der Gitterstruktur zusammengeführt und mittels dem Nahtverbindungsmittel miteinander verbunden werden.
Bespannung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich zumindest einige der zweiten Materialstränge und/oder -tropfen zwischen den ersten Materialsträngen erstrecken, ohne diese zu kreuzen oder dass zumindest einige der zweiten Materialstränge die ersten Materialstränge kreuzen, insbesondere im rechten Winkel kreuzen.
Bespannung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Polymerwerkstoff derselbe Polymerwerkstoff ist oder dass der erste und zweite Polymerwerkstoff unterschiedliche Polymerwerkstoffe sind.
Bespannung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Materialstränge und/oder die zweiten Materialstränge jeweils zumindest ein Garn enthalten, welches zumindest abschnittweise zumindest teilweise von dem ersten bzw. zweiten Polymerwerkstoff ummantelt ist.
Bespannung nach, dadurch gekennzeichnet, dass die bandförmige Gitterstruktur eine geringere Breite als die Grundstruktur hat oder dass die bandförmige Gitterstruktur die gleiche Breite wie die Grundstruktur hat.
Bespannung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bandförmige Gitterstruktur eine geringere Breite als die Grundstruktur hat und die bandförmige Gitterstruktur helixartig gewickelt verläuft, mit in Längsrichtung der Grundstruktur umlaufenden und in Breitenrichtung der Grundstruktur fortschreitenden Windungen.
Verfahren zur Herstellung einer Bespannung für eine eine Faserstoffbahn herstellende und/oder verarbeitende Maschine, wobei die Bespannung eine Grundstruktur hat, die bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Bespannung deren Dimensionsstabilität in der Längs- und/oder Breitenrichtung im Wesentlichen bereitstellt, und die Grundstruktur eine bandförmige und einstückige Gitterstruktur umfasst, welche mehrere in Breitenrichtung der Bespannung nebeneinander angeordnete erste, einen ersten Polymerwerkstoff umfassende Materialstränge hat, die sich in ihrer Länge im Wesentlichen in Längsrichtung der Bespannung erstrecken sowie mehrere nebeneinander angeordnete zweite, einen zweiten Polymerwerkstoff umfassende Materialstränge und/oder -tropfen, welche die ersten Materialstränge an Berührungsstellen berühren und derart miteinander verbinden, dass die ersten Materialstränge und die zweiten Materialstränge und/oder -tropfen gemeinsam die bandförmige Gitterstruktur ausbilden und das Verfahren zur Herstellung der Gitterstruktur die folgenden Schritte umfasst: a. Bereitstellen einer Ablagefläche mit einer ersten und zweiten Richtung, b. Bereitstellen eines ersten und zweiten Polymerwerkstoffs in flüssigem Zustand, c. Extrudieren des flüssigen ersten Polymerwerkstoffs mittels zumindest einer Düse derart, dass auf der Ablagefläche eine Vielzahl von in der zweiten Richtung nebeneinander angeordneten und zueinander beabstandeten ersten Materialsträngen gebildet werden, die sich in ihrer Länge jeweils im Wesentlichen in der ersten Richtung erstrecken, d. Extrudieren des flüssigen zweiten Polymermaterials mittels zumindest einer Düse derart, dass auf der Ablagefläche eine Vielzahl von in der ersten Richtung nebeneinander angeordneten und zueinander beabstandeten zweiten Materialsträngen und/oder -tropfen gebildet werden, die die ersten Materialstränge an Berührungsstellen berühren und derart miteinander verbinden, dass die ersten Materialstränge und die zweiten Materialstränge und/oder -tropfen zusammen zumindest einen Abschnitt der bandförmigen und einstückigen Gitterstruktur bilden, e. Überführung des zumindest einen Abschnitts der Gitterstruktur von einem flüssigen oder pastösen und instabilen Zustand in einen verfestigten und sich selbsttragenden Zustand durch 1. Verfestigen des ersten Polymerwerkstoffs, 2. Verfestigen des zweiten Polymerwerkstoffs sowie 3. Bewirken einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Polymerwerkstoff an den Berührungsstellen und f. Abnehmen des zumindest einen Abschnitts der verfestigten bandförmigen und einstückigen Gitterstruktur von der Ablagefläche.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Polymerwerkstoff mittels der zumindest einen Düse extrudiert wird, wobei sich die Düse und die Ablagefläche während der Extrusion in der ersten und/oder zweiten Richtung relativ zueinander bewegen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte e1) bis e3) gleichzeitig erfolgen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte e1) und e2) oder die Verfahrensschritte e2) und e3) gleichzeitig erfolgen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verfahrensschritt e1) und/oder e2) zusätzlich noch eine formschlüssige Verbindung zwischen den ersten Materialsträngen und den zweiten Polymersträngen und/oder -tropfen an den Berührungsstellen erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verfahrensschritt c) der Verfahrensschritt e1), dann der Verfahrensschritt d) und nach diesem der Verfahrensschritt e2) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablagefläche durch ein Ablageband oder eine Ablagewalze mit einer sich in der ersten Richtung erstreckenden Umfangsrichtung bereitgestellt wird, welche(s) während der Extrusion in seiner Umfangsrichtung umläuft.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Richtung im Wesentlichen die Längsrichtung und die zweite Richtung im Wesentlichen die Breitenrichtung der Gitterstruktur ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass während der erste Polymerwerkstoff extrudiert wird, sich die zumindest eine Düse in der zweiten Richtung bewegt und das Ablageband oder die Ablagewalze mehrmals umläuft, so dass die ersten Materialstränge zusammen eine helixförmige Struktur bilden, mit in Umfangsrichtung des Ablagebands oder der Ablagewalze verlaufenden und in der zweiten Richtung fortschreitenden Windungen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das die ersten Materialstränge auf das Ablageband oder die -walze derart abgelegt werden, dass diese gemeinsam zumindest eine Helix bilden, die sich in Umfangsrichtung des Ablagebands oder der Ablagewalze umlaufende und in der zweiten Richtung fortschreitende Windungen hat.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Materialstränge auf das Ablageband oder die -walze derart abgelegt werden, dass jeder erste Materialstrang eine in Umfangsrichtung des Ablagebands oder der Ablagewalze geschlossen umlaufende Schlaufe bildet, wobei die einzelnen Schlaufen in der zweiten Richtung nebeneinander angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass während der zweite Polymerwerkstoff extrudiert wird, sich die zumindest eine Düse in der zweiten Richtung hin und her oszillierend und das Ablageband oder die Ablagewalze in der Umfangsrichtung umlaufend bewegt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Materialstränge gleichzeitig auf der vorgesehenen Breite der Gitterstruktur extrudiert werden oder dass die ersten Materialstränge gleichzeitig nur auf einem Teil der vorgesehenen Breite der Gitterstruktur extrudiert werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten Materialstränge unter Bildung des zumindest einen Abschnitts der Gitterstruktur auf das Ablageband oder die -walze abgelegt und vor Vollendung eines Umlaufs des Ablagebands oder einer Umdrehung der -walze wieder von diesem/dieser abgenommen werden.